[发明专利]基于归一化EM算法的MPSK系统载波相位恢复方法

权利要求书

1.一种基于归一化EM算法的MPSK系统载波相位恢复方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1.1)提取逐个接收样本信号的瞬时相位信息；

(1.2)提取LDPC译码器输出的逐个符号后验均值的相位信息；

(1.3)将步骤(1.1)和步骤(1.2)得到两类相位信息逐个对应相减，并进行模2π操作；

(1.4)对模2π操作的相位差序列进行平均处理，即可获得单次迭代的载波相偏估计值；

(1.5)通过多次迭代循环上述操作，直至达到算法设定的迭代次数上限，进而获得载波相偏估计值；

(1.6)将接收样本信号进行上述方法获得的载波相偏估计值的相位反转补偿，即可达成载波相位恢复的目的。

2.如权利要求1所述的基于归一化EM算法的MPSK系统载波相位恢复方法，其特征在于：步骤(1.1)具体实施过程为：

对公式(1)所示的接收样本r(k)进行相位提取：

r(k)＝a_ke^jθ+n_k (1)

其中a_k是发送的MPSK基带符号，其取值从星座图A中获取，n_k是加性复高斯白噪声(AWGN)，其在同相和正交分量上相互独立且具有相同方差N₀/2，假设θ为未知常数参数，代表发射机和接收机内本地振荡器之间的相位偏移。

3.如权利要求2所述的基于归一化EM算法的MPSK系统载波相位恢复方法，其特征在于：步骤(1.2)具体实施过程为：

(1.21)将r(k)送入LDPC译码器，得到输出LLR信息，然后根据公式(2)求取比特后验概率p(c_l|r,θ⁽ⁿ⁾)；

其中L为编码长度，∧q_l⁽ⁿ⁾为LDPC译码器第n次迭代译码第l个比特的对数似然比(LLR)输出；

(1.22)将计算的比特后验概率p(c_l|r,θ⁽ⁿ⁾)代入公式(3)，可求取符号后验概率值p(a_k|r,θ⁽ⁿ⁾)；

其中是|A|代表星座点数量，编码序列映射成一个码元符号a_k；

(1.23)将计算的符号后验概率值p(a_k|r,θ⁽ⁿ⁾)代入公式(4)，可求得符号后验均值η_k(r,θ⁽ⁿ⁾)；

(1.24)对求得的符号后验均值η_k(r,θ⁽ⁿ⁾)进行相位提取，即可得到后验均值的相位信息。

4.如权利要求3所述的基于归一化EM算法的MPSK系统载波相位恢复方法，其特征在于：步骤(1.3)具体实施过程为：

将步骤(1.1)和步骤(1.2)提取的相位信息代入公式(5)，先求取相位差再进行模2π操作；

其中K表示参与相位偏差估计的样本数量，θ_r(k)和分别表示接收样本r(k)和后验符号均值η_k(r,θ⁽ⁿ⁾)的相位信息，[]_2π表示模2π操作。

5.如权利要求4所述的基于归一化EM算法的MPSK系统载波相位恢复方法，其特征在于：步骤(1.6)具体实施过程为：

将接收样本信号r(k)和步骤(1.5)获得的载波相偏估计值代入公式(6)，完成载波相偏的补偿，实现载波相位恢复：